专利名称：一种多路电容器同步编码投切开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无功补偿装置技术领域，具体地说是一种多路电容器同步编码投切开关。
背景技术：
当电力系统无功补偿装置在进行无功补偿时，需要不断投入或切除电容器，由于电力系统的电压和电流的初相角在供电过程中是随机和不确定的，因此电容器的投入和切除均会对供电系统产生各种干扰，引起过电压和涌流现象发生，从而影响电力系统的正常运行和同电网上的其它设备的安全运行。投切电容器的执行机构采用普通继电器，由于其衔铁质量小，电磁干扰信号很容易使继电器动作，同时闭合时线圈需要始终处在通电状态， 消耗了较多的电能，增大的电源的供电容量。
实用新型内容针对上述需求，本实用新型的解决的技术问题是，采用同步控制技术，控制执行器触头在电网电压或电流的指定相位过零点时完成电路的断开或闭合，使无功补偿装置对自身和电力系统的冲击最小；同时，本实用新型选用单体磁保持式继电器作为电容器投切开关，其衔铁与普通继电器衔铁相比质量大，动作惯性大，对电磁冲击不敏感，且动作时间的一致性较稳定，干扰信号不会造成磁保持式继电器误动作，其合分间状态靠永磁体保持不需线圈长期带电；多达36路或48路单体磁保持式继电器一体化设计，可以选择最优支路组合投入或切除；具有通用的通讯接口，可以多只并联扩容。本实用新型的多路电容器同步编码投切开关的技术方案如下一种多路电容器同步编码投切开关，包括磁保持式继电器以及与磁保持式继电器连接的控制单元，所述控制单元用于控制多路电容器的电压过零投入以及电流过零切断。其中，所述的控制单元包括信号输入调理电路、中央处理器、控制电路和通讯电路，所述信号输入调理电路、通讯电路分别与中央处理器连接，所述中央处理器与控制电路连接，所述控制电路与磁保持式继电器连接，所述信号输入调理电路用于接收电压电流信号，并输入所述中央处理器，所述通讯电路用于接收投切电容器容量指令，并将所述电容器容量指令输入所述中央处理器，所述中央处理器优选出最合适的投入或切除电容器支路以及电容器投切的过零点时刻，并通过控制电路使优选出的电容器支路控制磁保持式继电器动作。其中，所述控制电路通过控制流过磁保持式继电器线圈电流的方向来控制磁保持式继电器动作。其中，本实用新型多路控制一体化设计，可同时控制36路或48路电容器支路的投切。其中，本实用新型可以通过RS485通讯总线的方式实现多个并联的功能，实现多路并联电容器的线性投切。本实用新型的有益效果如下。[0012]本实用新型提供的多路电容器同步编码投切开关采用同步控制技术，控制磁保持式继电器触头在电网电压或电流的指定相位过零点时完成电路的断开或闭合，使无功补偿装置对自身和电力系统的冲击最小；选用单体磁保持式继电器作为电容器投切开关，抗电磁干扰能力强，合分闸状态靠永磁体保持不需线圈长期带电，减少了电能损耗；一体化多路输出设计，使接线简单，电容器分组多，补偿精细，补偿级差小，实现了对系统无功功率的近线性补偿，提高了电力系统的供电电能质量；编码投切控制模式，选择最优支路组合投入或切除，最大程度减少投切次数，减少对电路的冲击，提高电容器的使用寿命。
图1表示本实用新型的多路电容器同步编码投切开关原理图；图2表示本实用新型的多个多路电容器同步编码投切开关级联示意图；图3表示本实用新型的多路电容器同步编码投切开关投入控制时序图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的多路电容器同步编码投切开关进行进一步说明。参见图1所示，依照本实用新型的一种多路电容器同步编码投切开关包括磁保持式继电器，它还包括控制多路电容器电压过零投入、电流过零切断的控制单元，所述控制单元包括信号输入调理电路、中央处理器、控制电路和通讯电路，信号输入调理电路与中央处理器连接，通讯电路与中央处理器连接，中央处理器与控制电路连接，控制电路与磁保持式继电器连接所述信号输入调理电路用于接收电压电流信号，并将所述电压电流信号调理成标准正弦波信号输入所述中央处理器，所述通讯电路用于接收投切电容器容量指令，并将所述电容器容量指令输入所述中央处理器，所述中央处理器将上述信号与存储的电容器支路容量值进行比较，从而优选出最合适的投入或切除电容器支路以及电容器投切的过零点时刻，并通过控制电路使优选出的电容器支路控制磁保持式继电器动作，从而使相应电容器在电压过零点投入、在电流过零点切除。所述控制电路通过控制流过磁保持式继电器线圈电流的方向来控制磁保持式继电器动作。本实用新型可以通过RS485通讯总线的方式实现多个并联的功能，实现多路并联电容器的线性投切。参见图3所示，中央处理器通过通讯电路接到电容器投入容量值后，自动计算需要投入或切除相对应的控制支路，根据存储的磁保持式继电器固有动作时间和过零点检测精确计算出动作时间，通过延时发令的方法来实现同步分合控制策略。以其中一路投切开关投入为例说明该控制策略(如图3所示)图中A、B、C为经信号输入调理电路进入CPU的三相相电压在ta时亥lj，CPU接收到A相电容器投入容量值后，经自动计算需要投入A相的第k路，CPU检测到A相电压零点时刻(tb)，根据存储的磁保持式继电器固有动作时间tay确定出A相电压的又一个零点时刻(td)，则延时至tc给出一个正向电流信号给磁保持式继电器线圈，再延时tay刚好能在 td时刻控制磁保持式继电器闭合而使该路电容投入，然后停止给磁保持式继电器线圈供电，磁保持式继电器触头靠永磁体吸合保持在闭合位置。同理，当需要切除电容时，找出电流的零点即可。参见图2所示，本实用新型可以设计多达36路或48路单体磁保持式继电器一体化设计，可以选择最优支路组合投入或切除；具有通用的通讯接口，可以多只并联扩容。 以上所述仅是本实用的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为本实用的保护范围。
权利要求1.一种多路电容器同步编码投切开关，其特征在于，包括磁保持式继电器以及与磁保持式继电器连接的控制单元，所述控制单元用于控制多路电容器的电压过零投入以及电流过零切断。
2.根据权利要求1所述的多路电容器同步编码投切开关，其特征在于，所述的控制单元包括信号输入调理电路、中央处理器、控制电路和通讯电路，所述信号输入调理电路、通讯电路分别与中央处理器连接，所述中央处理器与控制电路连接，所述控制电路与磁保持式继电器连接，所述信号输入调理电路用于接收电压电流信号，并输入所述中央处理器，所述通讯电路用于接收投切电容器容量指令，并将所述电容器容量指令输入所述中央处理器，所述中央处理器优选出最合适的投入或切除电容器支路以及电容器投切的过零点时刻，并通过控制电路使优选出的电容器支路控制磁保持式继电器动作。
3.根据权利要求2所述的多路电容器同步编码投切开关，其特征在于，所述控制电路通过控制流过磁保持式继电器线圈电流的方向来控制磁保持式继电器动作。
4.根据权利要求1所述的多路电容器同步编码投切开关，其特征在于，本实用新型多路控制一体化设计，可同时控制36路或48路电容器支路的投切。
5.根据权利要求1所述的多路电容器同步编码投切开关，其特征在于，本实用新型可以通过RS485通讯总线的方式实现多个并联的功能，实现多路并联电容器的线性投切。
专利摘要本实用新型多路电容器同步编码投切开关包括磁保持式继电器，包括磁保持式继电器以及与磁保持式继电器连接的控制单元，所述控制单元用于控制多路电容器的电压过零投入以及电流过零切断。本实用新型多路投切开关一体化设计，简化了接线，实现了每路投切开关控制的电容器在电压过零时投入，电流过零时切除，无电弧、无涌流，使电容器分组更多更精细，既减小了无功补偿级差，又对有功负荷进行了合理调节。
文档编号H02J3/18GK202084949SQ20112021457
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者刘旭平, 杨福荣, 王海涛, 魏贞祥 申请人:北京博瑞莱智能科技有限公司